CN109163377B - 一种自动过滤地铁活塞风的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动过滤地铁活塞风的装置，属于地铁站台门技术领域。包括安装在地铁站台门的风阀或通风口位置的感压式自动卷轴过滤器，所述感压式自动卷轴过滤器包括：设置在外壳架内的上料箱、下料箱，设置在在上料箱和下料箱内的过滤材料卷轴置，过滤材料卷绕在过滤材料卷轴上，所述过滤材料位于靠近地铁轨行区一侧；设置在过滤材料朝向站内候车区的一侧自动卷帘，设置在过滤材料上的压差传感器；发明通过在地铁站台门的现有系统中加装加装感压式自动卷轴过滤器，在列车即将进站时打开卷帘，使轨行区的活塞风先通过过滤器再进入站台区域净化活塞风，在列车停靠时关闭卷帘，使列车开走时无法吸走刚刚压入的活塞风，有效避免了活塞风的短路。

Description

一种自动过滤地铁活塞风的装置和方法

技术领域

本发明属于地铁站台门技术领域，尤其涉及一种自动过滤地铁活塞风的装置和方法。

背景技术

为了防止乘客发生意外，最初的地铁站采用半高安全门(约1.5m高)以防止乘客跌落轨行区。由于列车进站刹车会产生大量灰尘同时还发出巨大的啸叫声，影响乘客的乘车体验，各大城市相继采用不到顶的全高安全门代替半高安全门，全高安全门在一定程度上减少了从轨行区传至站台的灰尘和噪声，其上方的通风孔也可以满足系统对活塞风的利用。但随着城市地铁的迅速发展，地铁能耗问题日益突出。在空调季节，站台区域的冷空气会从安全门上方的通风孔流失，造成空调系统能耗增加，屏蔽门开始登上历史舞台。

屏蔽门把站台区和轨行区完全分隔成两个独立的区域，即保障了安全，也大大隔绝了轨行区的灰尘和啸叫声，夏天空调季节的能耗也显著下降，屏蔽门的应用也如雨后春笋。随后，人们也发现了屏蔽门的弊端，那就是屏蔽门把轨行区和站台区域完全隔离，过渡季节的活塞风无法利用了，整个地下站一年四季都要靠风机通风，造成风机的能耗增加。尤其是过渡季节时间比较长的北方城市，屏蔽门的节能优势并不明显。

为了解决屏蔽门带来得的上述问题，可调通风型站台门应运而生了，其是在传统屏蔽门上方加装电动风阀，夏季关闭风阀隔断列车产生的热量和活塞风本身热量的影响；过渡季节打开风阀即可以有效利用活塞风，降低通风时的风机能耗，可调通风型站台门由于其明显的优越性被越来越多的城市地铁项目接受和采用。

然而，本发明发现，可调通风型站台门在实际使用过程中同样存在两大问题，第一个问题是空气品质问题：在过渡季节，可调通风型站台门的运行模式和全高安全门的运行模式类似，轨行区的活塞风直接通过风阀进入站台区域，这会把轨行区的可吸入颗粒物一同带入站台区域。从安装全高安全门的地铁站的统计数据来看，目前地铁车站内部的可吸入颗粒物主要来自地铁列车上行或下行时活塞风吹起轨行区或区间的粉尘，这些粉尘透过阀门或通风孔进入车站公共区内后会影响站内候车乘客和工作人员的身体健康，而且会大大降低乘客的乘车舒适度。专利CN 206346682 U公开了一种设置电动卷帘的地铁屏蔽门，该屏蔽门包括将行车区域与站台区域相隔离的固定门和可开启的滑动门、电动卷帘、初效过滤网、中效过滤网。电动卷帘代替地铁屏蔽门的顶箱盖板，横向布置在固定门和滑动门的上方，初效过滤网和中效过滤网在每扇电动卷帘后都要设置，且初效过滤网设置于中效过滤网之前。空调季节，所有的电动卷帘和电动百叶风口均保持关闭状态，将行车区域聚集的大量热量阻挡在站台区域以外，从而降低站台冷负荷节约能源。非空调季节，根据活塞风不同的压出和抽吸效果，位于奇数位置和偶数位置的电动卷帘相应打开和关闭，有组织通风的同时降低机械通风能耗；尽管这种安装了电动卷帘的地铁屏蔽门也能起到对活塞风的过滤作用，但在实际的应用中存在以下问题：(1)电动卷帘、初效过滤网、中效过滤网依次连接后其在截面上的厚度至少在50cm，这样的过滤装置会造成站台门和周边环境难以协调，只能将突出部分安装在候车区而不能安装在轨行区，因为轨行区空间狭小，容易和地铁发生擦撞，然而，地铁是重大的民生工程，将突出部分安装在候车区带来的视觉效果非常不好，(2)就目前的实验结果来看，当屏蔽门上的风阀全部打开时，列车压入系统的风量才能勉强满足乘客新风需求，如果在压入时只打开一半难以满足新风需求(抽入时不产生有限新风量)，无法解决活塞风短路问题。

第二个问题是活塞风量难以保证：理想工况下，列车进站时把隧道内的空气从打开的风阀处压入站台区域，再通过站台层和站厅层之间的楼梯进入站厅层，最后从出入口排出，形成完整的空气流通路径，理论上可以很充分的满足站台层和站厅层的新风量。但是，由于列车的实际停留时间很短，一般仅20s左右，活塞风还没有走完全程，甚至还没有到达站厅层就被离开的列车“吸”走了，造成活塞风短路，无法形成有效新风量。再有甚者，上行轨道来车恰逢下行轨道发车，来车带来的活塞风或有一部分直接被下行列车带走，形成更为严重的短路，活塞风短路造成了整个系统的新风量不足，难以确保新风量满足乘客需求。

综上，虽然可调通风型站台门主要还处在建设期间，并没有大规模投入运营，但显而易见，采用可调通风型站台门的地铁项目中，其站台区域也必然会存在空气品质受活塞风影响以及活塞风短路的问题。因此，有必要研究一种自动过滤地铁活塞风的装置，以期解决上述问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种自动过滤地铁活塞风的装置和方法，本发明通过在地铁站台门的现有系统中加装加装感压式自动卷轴过滤器，在列车即将进站时打开卷帘，使轨行区的活塞风先通过过滤器再进入站台区域，使活塞风得到净化，从而保证站内候车乘客和工作人员的身体健康以及乘客的乘车舒适度。在列车停靠时关闭卷帘，使列车开走时无法吸走刚刚压入的活塞风，有效避免了活塞风的短路。

本发明的第一个目的是提供一种自动过滤地铁活塞风的装置。

本发明的第二个目的是提供一种自动过滤地铁活塞风的方法。

本发明的第三个目的是提供自动过滤地铁活塞风的装置和方法的应用。

为实现上述发明目的，具体的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明提供一种自动过滤地铁活塞风的装置，包括安装在地铁站台门的风阀或通风口位置的感压式自动卷轴过滤器；所述感压式自动卷轴过滤器包括外壳架，上料箱、下料箱、过滤材料卷轴、自动卷帘、压差传感器。

所述上料箱、下料箱均设置在外壳架内，且上料箱设置在下料箱的对侧。

所述过滤材料卷轴在上料箱和下料箱内均有设置，用于支撑和带动过滤材料卷绕，使过滤材料垂直分布在上料箱和下料箱之间，且能够在上料箱和下料箱之间运动；这样在安装好装置后就可以使过滤材料直面来自轨行区的高浓度含尘活塞风，进而对其进行过滤，当过滤材料需要更换时，通过过滤材料卷轴的转动，将上料箱内部的新的过滤材料放下来，而使用过的滤布被收回去，从而自动完成过滤材料的更换，在上料箱内的新过滤材料用完之前不需要拆卸装置更换过滤材料。

所述过滤材料位于靠近地铁轨行区一侧，且过滤材料为能够卷绕在过滤材料卷轴上的柔性材料。

优选地，所述过滤材料由能够重复利用的材料制成，所述能够重复利用指的是：例如，在滤材料拆卸下来后除去(例如清洗)上面的灰尘，即可对过滤材料再次利用。

所述自动卷帘设置在过滤材料朝向站内候车区的一侧，且自动卷帘的安装面积以能够覆盖通风区过滤材料的面积为最低限度；其与过滤材料之间的垂直距离根据需要进行设置，自动卷帘安装完后的顺序是：站内候车区、自动卷帘、过滤材料、轨行区。自动卷帘的作用是：根据需要控制活塞风是否被允许进入站内候车区，以及据需要控制已经进入站内候车区的活塞风是否被允许返回轨行区。

优选的，所述自动卷帘由不透风的柔性材料制成，这样就可以将自动卷帘卷绕在转轴上，通过转轴的转动实现自动卷帘的开合。

所述压差传感器设置在过滤材料上，所述压差传感器的主要作用是感知活塞风通过过滤材料时的过滤阻力，及时驱动或制动压力开关和驱动马达，进而控制通过的风量。

所述自动过滤地铁活塞风的装置还包括压力开关、驱动马达；且所述压力开关、驱动马达各为两套，一套用于控制过滤材料；另一套用于控制动卷帘。

所述自动过滤地铁活塞风的装置还包括挡料格栅，所述挡料格栅设置在过滤材料的外侧，其作用有二：一是均匀风速和风量，二是保护内侧的过滤材料。

所述自动过滤地铁活塞风的装置还包括接线盒，其设置在压差传感器附近，所述接线盒的作用是：两个压差传感器的信号线在接线盒内转接。

所述地铁站台门包括可调型通风站台门、全高站台门。

优选地，采用法兰盘的方式将所述自动过滤地铁活塞风的装置固定在地铁站台门框架上。

所述驱动马达均可实现正反转，控制其正反转的信号可以接入地铁BAS控制系统，实现原有风阀的功能和控制要求。

本发明自动过滤地铁活塞风的装置的工作原理为：地铁快要进站时，从轨行区通过过滤材料的活塞风风量逐渐大，过滤材料表面的压差传感器感知到活塞风压力增大到设定值时，向控制自动卷帘的压力开关发出信号，该压力开关控制相应的驱动马达动作，进而打开自动卷帘，从而使活塞风经过过滤材料过滤后顺利进入站内候车区，再通过站台层和站厅层之间的楼梯进入站厅层，最后从出入口排出，形成完整的空气流通路径。随着地铁逐渐减速到停止，过滤材料表面的压差传感器感知到活塞风压力降低到设定值时，向控制自动卷帘的压力开关发出信号，该压力开关控制相应的驱动马达做出相反动作，进而关闭自动卷帘，防止活塞风被离开的列车“吸”走，造成活塞风短路，无法向站内提供足够的新风量。

所述过滤材料的工作原理是：上料箱内存储有新的过滤材料，当高浓度含尘活塞风通过上料箱和下料箱之间的滤布时，过滤材料前后压差随滤尘增加而逐步上升；当压差传感器检测到过滤材料受到的风的阻力上升到设定的终阻力值时，压差开关开始动作；控制器接收到运转信号后，接通马达电源，自动启动电机，电机运转带动下料箱内卷轴转动，从而将脏的过滤材料卷起来，同时过滤面上更换成干净的过滤材料；过滤材料运转的位移根据压差进行调节，当新旧过滤材料运转更换时，压差逐渐改变，但达到要求时压差开关给控制器发出信号，控制器给电机发出信号，断开电源，电机停止运转。

其次，本发明提供一种自动过滤地铁活塞风的方法，包括如下步骤：

(1)在空调季节，自动卷帘处于关闭状态，从而隔离轨行区和站内候车区；

因为自动卷帘是密不透风的，又设置在轨行区和过滤材料之间，轨行区的活塞风无法透过自动卷帘，也就无法进入站内候车区；这样做的优点是：对于全高站台门系统来说，可以有效减少站内候车区的冷空气的泄露，减少空调系统能耗，需要说明的是，空调季节由于启动了空调对站内的空气进行更换，不需要再借助活塞风，反而是要防止站内候车区的冷空气的泄露，避免额外的能耗。

(2)在过渡季节，当地铁地铁快要进站时，打开自动卷帘，使活塞风通过过滤材料进入站台区，既能够对活塞风进行过滤，又能够利用活塞风改善站台区的空气品质；

(3)当随着地铁逐渐减速到停止时，关闭自动卷帘，从而隔离轨行区和站内候车区；防止活塞风被离开的列车“吸”走，造成活塞风短路，无法向站内提供足够的新风量。

所述过度季节一般指除空调季节以外的其他季节，但也可以根据需要随时调节自动卷帘的打开和闭合。

最后，本发明公开了自动过滤地铁活塞风的装置和方法在地铁空气净化中的应用。

与现有技术相比，本发明取得的有益效果是：

(1)本发明的过滤材料结构形式呈密度梯度排列组合，具有通风除尘能力优良、阻力低、强度高、化学性能稳定、耐一定高温，且无毒、无味、无挥发性、操作方便。

(2)本发明通过在不到顶的全高安全门和可调通风型站台门的现有系统中加装加装感压式自动卷轴过滤器，再列车即将进站时打开卷帘，使轨行区的活塞风先通过过滤器再进入站台区域，从而使活塞风得到净化，从而保证站内候车乘客和工作人员的身体健康以及乘客的乘车舒适度。在列车停靠时关闭卷帘，使列车开走时无法吸走刚刚压入的活塞风，有效避免了活塞风的短路。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明自动过滤地铁活塞风的装置的主视图。

图2为图3中A-A方向上的剖视图。

图3为本发明过滤材料和过滤材料卷轴的结构示意图。

图4为本发明自动过滤地铁活塞风的装置的安装主视图。

图5为图4中B-B方向上的剖视图。

上述附图中标记分别代表：1-外壳架、2-上料箱、3-下料箱、4-过滤材料、5-过滤材料卷轴、6-自动卷帘卷轴、7-自动卷帘、8-压差传感器、9-挡料栅格、10-接线盒、11-地铁站台门、12-感压式自动卷轴过滤器。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，虽然可调通风型站台门主要还处在建设期间，并没有大规模投入运营，但显而易见，采用可调通风型站台门的地铁项目中，其站台区域也必然会存在空气品质受活塞风影响以及活塞风短路的问题。因此，本发明提出一种自动过滤地铁活塞风的装置和方法，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的说明。

实施例1

如图1-5所示，一种自动过滤地铁活塞风的装置，包括安装在在地铁站台门的风阀或通风口位置的感压式自动卷轴过滤器12，所述感压式自动卷轴过滤器12包括外壳架1、上料箱2、下料箱3、过滤材料4、过滤材料卷轴5、自动卷帘卷轴6、自动卷帘7、压差传感器8、挡料栅格9、接线盒10、地铁站台门11。

所述上料箱2、下料箱3均设置在外壳架1内，且上料箱2设置在下料箱3的对侧。

所述过滤材料卷轴5在上料箱2和下料箱内3均有设置，用于支撑和带动过滤材料4卷绕，使过滤材料垂直分布在上料箱2和下料箱3之间，且过滤材料卷轴5能够在上料箱2和下料箱3之间运动；这样在安装好装置后就可以使过滤材料直面来自轨行区的高浓度含尘活塞风，进而对其进行过滤，当过滤材料需要更换时，通过过滤材料卷轴的转动，将上料箱内部的新的过滤材料放下来，而使用过的滤布被收回去，从而自动完成过滤材料的更换，在上料箱内的新过滤材料用完之前不需要拆卸装置更换过滤材料。

所述过滤材料4位于靠近地铁轨行区一侧，且过滤材料4为能够卷绕在过滤材料卷轴5上的柔性材料。

所述自动卷帘7设置在过滤材料4朝向站内候车区的一侧，且自动卷帘7的安装面积以能够覆盖通风区过滤材料4的面积为最低限度；自动卷帘7安装完后的顺序是：站内候车区、自动卷帘7、过滤材料4、轨行区。

所述自动卷帘7由不透风的柔性材料制成，其卷绕在自动卷帘卷轴6上，通过自动卷帘卷轴6的转动实现自动卷帘7的开、合。

所述压差传感器8设置在过滤材料4上，所述压差传感器的8主要是感知活塞风通过过滤材料时的过滤阻力，及时驱动或制动压力开关和驱动马达，进而控制通过的风量。

所述压力开关、驱动马达各为两套，一套用于控制过滤材料；另一套用于控制动卷帘；且所述压力开关、驱动马达、接线盒设置在感压式自动卷轴过滤器的任意适合的位置。

所述挡料格栅设置在过滤材料的外侧，用于保护内侧的过滤材料；采用法兰盘的方式将所述感压式自动卷轴过滤器12固定在地铁站台门11的框架上。

实施例2

一种利用实施例1所述的自动过滤地铁活塞风的装置过滤地铁活塞风的方法，包括如下步骤：

(1)在空调季节，自动卷帘处于关闭状态，从而隔离轨行区和站内候车区；

(2)在过渡季节，当地铁地铁快要进站时，打开自动卷帘，使活塞风通过过滤材料进入站台区，既能够对活塞风进行过滤，又能够利用活塞风改善站台区的空气品质；

(3)当随着地铁逐渐减速到停止时，关闭自动卷帘，从而隔离轨行区和站内候车区；防止活塞风被离开的列车“吸”走，造成活塞风短路，无法向站内提供足够的新风量。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动过滤地铁活塞风的装置过滤地铁活塞风的方法，其特征在于，是在地铁空气净化中的应用，运用了一种自动过滤地铁活塞风的装置，该装置包括安装在地铁站台门的风阀或通风口位置的感压式自动卷轴过滤器，所述感压式自动卷轴过滤器包括：

外壳架，上料箱、下料箱，所述上料箱、下料箱均设置在外壳架内，且上料箱设置在下料箱的对侧；

过滤材料卷轴，所述过滤材料卷轴在上料箱和下料箱内均有设置，过滤材料卷绕在过滤材料卷轴上，使过滤材料垂直分布在上料箱和下料箱之间，且能够在上料箱和下料箱之间运动，所述过滤材料位于靠近地铁轨行区一侧；

自动卷帘，所述自动卷帘设置在过滤材料朝向站内候车区的一侧，且自动卷帘的安装面积以能够覆盖通风区过滤材料的面积为最低限度，所述自动卷帘由不透风材料制成；

压差传感器，所述压差传感器设置在过滤材料上；压差传感器的主要作用是感知活塞风通过过滤材料时的过滤阻力，及时驱动或制动压力开关和驱动马达；

一种自动过滤地铁活塞风的装置还包括分别用于控制过滤材料、自动卷帘的两套压力开关、驱动马达；

所述驱动马达均可实现正反转，控制其正反转的信号接入地铁BAS控制系统，实现原有风阀的功能和控制要求；采用法兰盘的方式将所述自动过滤地铁活塞风的装置固定在地铁站台门框架上；

所述方法包括如下步骤：

（1）在空调季节，自动卷帘处于关闭状态，从而隔离轨行区和站内候车区；

（2）在过渡季节，当地铁快要进站时，打开自动卷帘，使活塞风通过过滤材料进入站台区；

（3）当随着地铁逐渐减速到停止时，关闭自动卷帘，从而隔离轨行区和站内候车区；防止活塞风被离开的列车“吸”走，造成活塞风短路。

2.如权利要求1所述的一种自动过滤地铁活塞风的装置过滤地铁活塞风的方法，其特征在于：所述过滤材料由能够重复利用的材料制成。

3.如权利要求1所述的一种自动过滤地铁活塞风的装置过滤地铁活塞风的方法，其特征在于：所述过滤材料由柔性材料制成；或，所述自动卷帘由不透风的柔性材料制成。

4.如权利要求1所述的一种自动过滤地铁活塞风的装置过滤地铁活塞风的方法，其特征在于：所述地铁站台门包括可调型通风站台门或全高站台门。

5.如权利要求1所述的一种自动过滤地铁活塞风的装置过滤地铁活塞风的方法，其特征在于：所述压力开关、驱动马达设置在感压式自动卷轴过滤器的任意适合的位置。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种自动过滤地铁活塞风的装置过滤地铁活塞风的方法，其特征在于：所述自动过滤地铁活塞风的装置还包括挡料格栅，所述挡料格栅设置在过滤材料的外侧。

7.如权利要求1-5任一项所述的一种自动过滤地铁活塞风的装置过滤地铁活塞风的方法，其特征在于：所述自动过滤地铁活塞风的装置还包括接线盒，所述接线盒设置在感压式自动卷轴过滤器的任意适合的位置。